(57)【要約】【課題】小型化、軽量化、低コスト化が可能な関節リンクユニットを提供する。【解決手段】  モータ部２３１、直交変換機構部２３２、および減速機構部２３３は、構造体２１１、２１２、および２１３により構成される１つの筐体内に収納される。モータ部２３１により出力された回転駆動力は、最初に直交変換機構部２３２によりほぼ垂直な回転方向に変換され、その後、減速機構部２３３に伝達される。減速機構部２３３は、回転駆動力の回転速度を減速するとともに、構造体２１３を回動させる。本発明は、脚式ロボットに適用することができる。【選択図】図７
2005349510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上が組み合わされてロボットの手または脚を構成する関節リンクユニットにおいて、
長さ方向に伸長する第１のケース部材と、
前記第１のケース部材に収容され、前記第１のケース部材の長さ方向に延在する第１の軸を中心に回転するモータと、
傘歯車、クラウンギヤ、またはハイポイドギヤと、それを支える滑り軸受とを含み、前記第１の軸の回転を、ほぼ垂直な方向の第２の軸を中心とする回転に変換する変換機構と、
前記第２の軸を中心とする回転を減速する減速機構と、
前記減速機構を介して力が伝達され、前記第２の軸とほぼ平行な軸を中心に回動する回動部材を収容する第２のケース部材と
を備えることを特徴とする関節リンクユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの手または脚を構成する関節リンクユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二足歩行ロボットなどに代表される脚式ロボットの研究および開発が盛んである。
【０００３】
図１は、脚式ロボットに用いられる、従来の関節リンクユニットの構成の例を示す斜視図である。この関節リンクユニット１は、構造体１１、アクチュエータ１２、および構造体１３により構成される。
【０００４】
構造体１１は、ロボットの骨の部分に相当し、ロボットの脚の骨となりうる十分な強度を持っている。アクチュエータ１２は、構造体１１に設けられた図示せぬ取付け孔を介して、構造体１３に取り付けられており、内部の図示せぬモータが回転軸１４を中心にして回転する。アクチュエータ１２のモータが回転軸１４を中心にして回転することにより、構造体１１が構造体１３に対して回動する。これにより、ロボットの関節の動きが実現される。
【０００５】
図２は、関節リンクユニットの別の構成の例を示す斜視図である。この関節リンクユニット２１は、モータ部３１、構造体３２、直交変換機構部３３、および構造体３４により構成される。
【０００６】
モータ部３１は、回転軸３０を中心に回転する細長い円筒状のモータ、およびモータにより出力される回転駆動力を減速して出力する減速機構（いずれも図示せず）を内蔵している。モータ部３１は、構造体３２の一方の端面３２Ａと他の端面３２Ｂの間に固定されている。モータ部３１の減速機構の出力軸（図示せず）が、構造体３２の端面３２Bに設けられた図示せぬ孔から端面３２Bの下方に突出している。
【０００７】
直交変換機構部３３は、１対の傘歯車を含み、減速機構の出力軸に取り付けられ、他の傘歯車４１と噛合している。回転軸４０を中心に回転する傘歯車４１のギヤ軸４２の一端は、軸受４３を介して構造体３２により軸支され、ギヤ軸４２の他の一端は、図示せぬ軸受を介して、構造体３２を貫通して、構造体３４に取り付けられている。
【０００８】
モータ部３１のモータが、回転軸３０を中心に回転すると、減速機構により増大された回転駆動力が直交変換機構部３３に伝達される。直交変換機構部３３は、減速機構の出力軸の回転を、図示せぬ傘歯車と傘歯車４１により、回転軸３０と直交する回転軸４０を中心とする回転に変換する。傘歯車４１のギヤ軸４２が回転することにより、それに結合されている構造体３４が、構造体３２に対して、相対的に回動し、ロボットの関節の動きが実現される。
【０００９】
この他、関節リンクユニット２１と同様に、モータの回転駆動力の回転方向を直交変換して、直交変換した回転方向の回転駆動力を出力する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２７８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特に、エンタテイメント性を重視したロボットにおいては、ロボットのデザインは大変重要であり、関節リンクユニットなどにより構成されるロボットの骨格に、意匠を凝らした外装を覆いかぶせるなどして、ユーザが嗜好するデザインが実現される。しかし、脚式ロボットは関節自由度が大きいため、ロボットの骨格部の動きを妨げないようにするために、外装のデザインの自由度が大きく制限されたり、逆に、所望するロボットのデザインを実現するために、ロボットの骨格部の動きが制限されてしまったりする場合がある。そのため、ロボットの骨格部が占める空間をより小さくし、ロボットのデザインの自由度を向上させるために、関節リンクユニットの回転駆動力を落とさずに、関節リンクユニットの体積を小さくすることが望まれている。
【００１１】
しかしながら、関節リンクユニット１は、強度を充分なものとするために、ロボットの骨格部の骨に相当する構造体１１や構造体１３の体積が大きくなり、関節リンクユニット１の全体としての体積も大きくなり、重量も重くなってしまうという課題があった。
【００１２】
一方、関節リンクユニット２１は、関節リンクユニット１に較べれば体積、重量とも減少させることが可能であるが、ロボットの骨格部の骨に相当する構造体３２および３４が必要であるため、小型化、軽量化に限度がある。また、関節リンクユニット２１の直交変換機構３３に用いられている傘歯車機構は、一般的にバックラッシを抑えるために高精度な歯車および軸支持が要求され、剛性の高い部品を使用したり、回転精度を上げるために玉軸受を用いる必要がある。このため、小型化、軽量化の困難性に加えて、コスト高となってしまうという課題があった。
【００１３】
また、特許文献１の発明でも同様に、回転駆動力を出力する出力部が分離されて別の筐体内に収納されたり、直交変換機構や減速機構などの軸受に玉軸受が用いられているため、小型化、軽量化、低コスト化に不利であるという課題があった。
【００１４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、小型化、軽量化、低コスト化が可能な関節リンクユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の関節リンクユニットは、１個以上が組み合わされてロボットの手または脚を構成する関節リンクユニットであって、長さ方向に伸長する第１のケース部材と、第１のケース部材に収容され、第１のケース部材の長さ方向に延在する第１の軸を中心に回転するモータと、傘歯車、クラウンギヤ、またはハイポイドギヤと、それを支える滑り軸受とを含み、第１の軸の回転を、ほぼ垂直な方向の第２の軸を中心とする回転に変換する変換機構と、第２の軸を中心とする回転を減速する減速機構と、減速機構を介して力が伝達され、第２の軸とほぼ平行な軸を中心に回動する回動部材を収容する第２のケース部材とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の関節リンクユニットにおいては、第１の軸を中心とするモータの回転が、ほぼ垂直な第２の軸を中心とする回転に変換され、その回転が減速機構により減速される。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の関節リンクユニットによれば、ロボットの手または脚を回動させることができる。また、本発明の関節リンクユニットによれば、関節リンクユニットの回転駆動力を低下させずに、小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００１９】
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
【００２０】
請求項１に記載の関節リンクユニット（例えば、図７の関節リンクユニット２０１）は、１個以上が組み合わされてロボットの手または脚を構成する関節リンクユニットであって、長さ方向に伸長する第１のケース部材（例えば、図５の構造体２１１および２１２）と、前記第１のケース部材に収容され、前記第１のケース部材の長さ方向に延在する第１の軸（例えば、図７のモータ出力軸２４５）を中心に回転するモータ（例えば、図７のモータ部２３１）と、傘歯車、クラウンギヤ、またはハイポイドギヤ（例えば、図７の傘歯車２６１、およびギヤ２６２）と、それを支える滑り軸受（例えば、図７のスラストワッシャ２６４−１および２６４−２）とを含み、前記第１の軸の回転を、ほぼ垂直な方向の第２の軸（例えば、図７のギヤ軸２６３）を中心とする回転に変換する変換機構（例えば、図７の直交変換機構部２３２）と、前記第２の軸を中心とする回転を減速する、減速機構（例えば、図７の減速機構部２３３）と、前記減速機構を介して力が伝達され、前記第２の軸とほぼ平行な軸（例えば、図７の軸２１４）を中心に回動する回動部材（例えば、図７の最終段ギヤ２８４）を収容する第２のケース部材（例えば、図５の構造体２１３）とを備えることを特徴とする。
【００２１】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図３は、本発明を適用したロボット１０１の一実施の形態の外観構成の例を模式的に示す斜視図である。ロボット１０１は、胴体部ユニット１１１、頭部ユニット１１２、腕部ユニット１１３Ｒ，１１３Ｌ、脚部ユニット１１４Ｌ，１１４Ｒ、および尻尾部ユニット１１５により構成される。胴体部ユニット１１１の前端部上方に頭部ユニット１１２が連結され、胴体部ユニット１１１の左前部下方に腕部ユニット１１３Ｌが連結され、胴体部ユニット１１１の右前部下方に腕部ユニット１１３Ｒが連結され、胴体部ユニット１１１の左後部下方に脚部ユニット１１４Ｌが連結され、胴体部ユニット１１１の右後部下方に脚部ユニット１１４Ｒが連結され、胴体部ユニット１１１の後端部に尻尾部ユニット１１５が連結されている。
【００２３】
ロボット１０１は、脚部ユニット１１４Ｌまたは１１４Ｒを折りたたんだり、伸展したりして、自力で立ったり、座ったり、歩行したり、走行したり、跳躍したりすることができる。また、ロボット１０１は、頭部ユニット１１２、腕部ユニット１１３Ｌ、腕部ユニット１１３Ｒ、または尻尾部ユニット１１５を動かすことにより、鳥類、恐竜、または爬虫類などに似たおどけたしぐさなどのパフォーマンスを表現することができる。
【００２４】
図４は、ロボット１０１の胴体部ユニット１１１、および脚部ユニット１１４Ｌ，１１４Ｒの内部に収容される骨格を構成する骨格部１３１の構成の例を模式的に示す斜視図である。骨格部１３１は、胴体部ユニット１４１の左右に脚部ユニット１４２Ｌ，１４２Ｒがそれぞれ連結され、構成される。
【００２５】
胴体部ユニット１４１には、汎用のCPU（Central Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）、またはMPU（Micro Processing Unit）などからなる、ロボット１０１の各部の動きを制御する図示せぬメインコントロール部が内蔵されている。
【００２６】
左側の脚部ユニット１４２Ｌは、関節部１５１Ｌ−１乃至１５１Ｌ−６、連結部１５２Ｌ−１乃至１５２Ｌ−３、および足部１５３Ｌにより構成される。
【００２７】
関節部１５１Ｌ−１は、胴体部ユニット１４１の左側面に結合され、長さ方向の軸を中心として回動可能とされている。関節部１５１Ｌ−１はまた、関節部１５１Ｌ−２と連結部１５２Ｌ−１を、両者が接近または離間できるように回動自在に支持している。関節部１５１Ｌ−３は、連結部１５２Ｌ−１と連結部１５２Ｌ−２を、両者が接近または離間できるように回動自在に支持している。関節部１５１Ｌ−４は、連結部１５２Ｌ−２と連結部１５２Ｌ−３を、両者が接近または離間できるように回動自在に支持している。関節部１５１Ｌ−５は、連結部１５２Ｌ−３と関節部１５１Ｌ−６を、両者が接近または離間できるように回動自在に支持している。
【００２８】
関節部１５１Ｌ−５および１５１Ｌ−６は、ロボット１０１を支えるための足部１５３Ｌに取り付けられている。関節部１５１Ｌ−１，１５１Ｌ−３、１５１Ｌ−４，１５１Ｌ−５は、その長さ方向の軸がほぼ平行となるように配置されている。
【００２９】
関節部１５１Ｌ−１乃至１５１Ｌ−６には、各関節部の動作角度を検出する角度センサが内蔵されており、角度センサにより検出されたデータが、図示せぬ信号線により胴体部ユニット１４１のメインコントロール部に供給される。関節部１５１Ｌ−１乃至１５１−６および連結部１５２Ｌ−１乃至１５２Ｌ−３には、各関節部を駆動するアクチュエータとしてのモータが内蔵されている。胴体部ユニット１４１のメインコントロール部は、各関節部の角度センサにより検出されたデータに基づいて、各関節部を駆動するアクチュエータを制御して、各関節部を回動させる。
【００３０】
脚部ユニット１４２Ｒは、脚部ユニット１４２Ｌと同様の構成とされ、その説明は省略する。
【００３１】
図５は、図４の骨格部１３１の脚部ユニット１４２Ｌおよび１４２Ｒの連結部と関節部を構成する関節リンクユニット２０１の外観構成の例を示す斜視図である。図６は関節リンクユニット２０１の内部の構成を示す立体部分断面図である。図７は関節リンクユニット２０１の内部の構成を示す断面図である。
【００３２】
関節リンクユニット２０１は、構造体２１１、構造体２１２、および構造体２１３により構成される。構造体２１１と構造体２１２はネジなどにより締結され、締結された状態で、全体が細長い円筒状の形状を構成する。構造体２１１と構造体２１２により構成される部分が、連結部２２１を構成する。構造体２１３は、図５および図７に示される回転軸２１４を中心に、構造体２１１および構造体２１２に対して回動可能とされる。
【００３３】
構造体２１３の底面には、突起部２１３Ａが設けられており、連結部２２１の上端面には、突起部２１３Ａに対応した形状の凹部２２１Ａが形成されており、１つのリンクユニットの突起部２１３Ａを、他の１つのリンクユニット２０１の凹部２２１Ａに嵌合させることにより、２つの関節リンクユニット２０１が連結される。１個以上の所定の数の関節リンクユニット２０１を組み合わせることにより、図４に示される脚部ユニット１４２Ｌ，１４２Ｒが形成される。
【００３４】
図７に示されるように、ケース部材としての構造体２１１，２１２，２１３の内部には、モータ部２３１、直交変換機構部２３２、および減速機構部２３３が一体部品として（相互に作用するように組み合わされて）収容される。構造体２１１，２１２，２１３は、内部にモータ部２３１、直交変換機構部２３２、および減速機構部２３３を収容するためのケース部材であるが、骨部としての機能を持たせるために充分な強度を持つ。このため、図１の関節リンクユニット１の構造体１１、図２の関節リンクユニット２１の構造体３２のような、もっぱら強度を得るためだけの構造体が不要となり、関節リンクユニット２０１の全体の体積を小さくし、軽量化が可能になるとともに、ロボットの骨格部に好適な細長い形状が実現される。また、モータ部２３１、直交変換機構部２３２、および減速機構部２３３を一体部品とすることにより、各部間の連結用の部品を削除することができるとともに、各部間の連結部分の強度が向上し、その面からも関節リンクユニット２０１の体積を小さくすることができ、部品の破損などの減少により、関節リンクユニット２０１の信頼性が向上し、コストの低減が実現される。
【００３５】
連結部２２１（構造体２１１，２１２）の内部に収容されているモータ部２３１には、ブラシ台２４１、ブラシ２４２、モータ軸受台２４３、モータ軸受２４４−１，２４４−２、モータ出力軸２４５、部材２４６、コイル２４７、および磁石２４８によりコアレスモータが構成される。なお、モータ部２３１には、コアドモータ、ブラシレスモータなど、コアレスモータ以外のモータを形成するようにしてもよい。
【００３６】
ブラシ台２４１は、有底円筒の形状をしており、構造体２１１および構造体２１２に固定されている。ブラシ台２４１の円筒部の内側にはブラシ２４２が取り付けられ、ブラシ２４２の接続端子２４２Aおよび２４２Bが、ブラシ台２４１の有底円筒の底板から外部に導出されている。接続端子２４２Ａおよび２４２Ｂは、電線などにより図示せぬ電源と接続され、電源から電力が供給される。
【００３７】
モータ軸受台２４３は、円筒状の部材２４３Ｂの一端に、フランジ部２４３Ａを形成した形状をしている。モータ軸受台２４３のフランジ部２４３Ａは構造体２１１および２１２に固定されている。モータ軸受２４４−１，２４４−２は、円筒状の部材２４３Ｂの一方の端部と他方の端部に固定されている。連結部２２１と同心状に、その長さ方向に延在するモータ出力軸２４５は、モータ軸受２４４−１，２４４−２により回転自在に軸支されている。モータ出力軸２４５は、回転軸２１４に対して、ほぼ垂直とされる。
【００３８】
部材２４６は、大径部と小径部が設けられた円板形状をしており、中心に孔が形成されている。部材２４６の孔には、モータ出力軸２４５が挿入、固定され、部材２４６は、モータ出力軸２４５とともに回転する。部材２４６の小径部は、ブラシ台２４１の内側の凹部に位置するように設置されており、小径部の外面のブラシ２４２と接する部分には整流子が設けられている。部材２４６の大径部は、円筒形状のコイル２４７の内面の端部に固定され、コイル２４７は、部材２４６、従ってモータ出力軸２４５とともに回転する。すなわち、このモータは、コイルが回転するアウターロータの構成とされている。その結果、迅速な回転の開始と停止が可能となる。モータ軸受台２４３の円筒状の部材２４３Bの外周面には円筒状の磁石２４８が取り付けられ、コイル２４７と磁石２４８との間には、所定の間隔の隙間が設けられている。
【００３９】
図示せぬ電源により、ブラシ２４２に電圧が印加されると、ブラシ２４２および部材２４６の整流子を介して、電源からコイル２４７に電流が流れ、コイル２４７と磁石２４８の間に電磁力が発生し、コイル２４７に回転駆動力が発生する。コイル２４７に発生した回転駆動力は、部材２４６を介してモータ出力軸２４５に伝達され、モータ出力軸２４５が回転する。
【００４０】
モータ部２３１の図７において左側に連接されている直交変換機構部２３２には、傘歯車２６１と、ギヤ軸２６３を中心として回転するギヤ２６２が配置されている。ギヤ２６２の上下の端面にはスラストワッシャ２６４−１，２６４−２が配置されている。
【００４１】
傘歯車２６１は、モータ出力軸２４５の部材２４６が固定されている軸端とは反対側の軸端に固定され、モータ出力軸２４５とともに回転する。
【００４２】
ギヤ２６２は、同軸の傘歯車２６２Ａと平歯車２６２Ｂにより構成される２段ギヤである。ギヤ軸２６３は、モータ出力軸２４５に対してほぼ垂直な方向に、構造体２１１および構造体２１２により支持されている。ギヤ２６２は、ギヤ軸２６３に回転自在に支持されている。ギヤ２６２の回転に伴いスラスト力が発生する。これにより発生する構造体２１１とギヤ２６２の間の摩擦力を低減させるために、構造体２１１とギヤ２６２との間にスラストワッシャ２６４−１が挿入されている。同様に、構造体２１２とギヤ２６２との間の摩擦力を低減させるために、構造体２１２とギヤ２６２との間にスラストワッシャ２６４−２が挿入されている。
【００４３】
傘歯車２６１とギヤ２６２の傘歯車２６２Ａは噛合しており、ギヤ２６２は、傘歯車２６１により伝達されるモータ出力軸２４５を中心とする回転駆動力を、モータ出力軸２４５とほぼ垂直な方向かつ回転軸２１４にほぼ平行な方向の回転軸としてのギヤ軸２６３を中心とする回転駆動力に変換する。
【００４４】
なお、直交変換機構部２３２には、傘歯車機構ではなく、クラウンギヤ、ハイポイドギヤなど他の直交変換機構を用いるようにしてもよい。
【００４５】
直交変換機構部２３２の図７においての左側に連接されている減速機構部２３３には、ギヤ２８１と最終段ギヤ２８４が配置されている。
【００４６】
ギヤ２８１は、同軸の平歯車２８１Ａおよび２８１Ｂの２つの平歯車により構成される２段ギヤである。ギヤ２８１を回転自在に支持するギヤ軸２８２は、ギヤ軸２６３に対してほぼ平行になるように、構造体２１１および構造体２１２により支持されている。ギヤ２８１の回転に伴い発生する構造体２１１とギヤ２８１の間の摩擦力を低減させるために、構造体２１１とギヤ２８１との間にスラストワッシャ２８３−１が挿入されている。同様に、構造体２１２とギヤ２８１との間の摩擦力を低減させるために、構造体２１２とギヤ２８１との間にスラストワッシャ２８３−２が挿入されている。
【００４７】
ギヤ２６２の平歯車２６２Ｂとギヤ２８１の平歯車２８１Ａは噛合しており、ギヤ２６２の回転駆動力がギヤ２８１に伝達される。
【００４８】
最終段ギヤ２８４は、一体形成された軸２８４Ａを中心として回転する平歯車として形成されている。軸２８４Ａは、ギヤ軸２８２に対してほぼ平行になるように、軸受２８５−１を介して構造体２１１により回転自在に支持されるとともに、軸受２８５−２を介して構造体２１２により回転自在に支持されている。軸２８４Ａの両軸端は、ネジなどにより構造体２１３に固定されている。すなわち、構造体２１３は軸２８４Ａ（軸２１４）を中心に、最終段ギヤ２８４とともに回動する。
【００４９】
傘歯車２６１よりも傘歯車２６２Ａの方が歯数が多い。傘歯車２６２Ａよりも平歯車２６２Ｂの方が径が小さい。平歯車２６２Ｂよりも平歯車２８１Ａの方が歯数が多い。平歯車２８１Ａよりも平歯車２８１Ｂの方が径が小さい。平歯車２８１Ｂよりも最終段ギヤ２８４の方が歯数が多い。従って、モータ出力軸２４５の回転が減速され、関節として機能する構造体２１３には大きな回転駆動力が伝達される。モータ出力軸２４５が、図７において矢印で示す方向に回転すると、関節として機能する構造体２１３は軸２１４を中心として、矢印で示す方向に回動し、モータ出力軸２４５が逆方向に回転すると、構造体２１３は逆方向に回動する。
【００５０】
なお、減速機構部２３３には、遊星歯車など他の減速機構を用いるようにしてもよい。
【００５１】
モータの回転駆動力は、減速機構による減速が大きくなるほど大きくなる。そこで本発明においては、モータの回転方向を先ず変更し、その後で減速を行う。すなわち、直交変換機構部２３２が減速機構部２３３の前段に設けられる。これにより、直交変換機構部２３２を減速機構部２３３の後段に設けた場合に比べて、傘歯車２６２Ａに加えられる回転駆動力（トルク）を小さくすることができ、傘歯車２６２Ａのモジュールおよび歯幅を小さくすることができる。
【００５２】
また、ギヤ２６２に加えられる回転駆動力が減少することにより、ギヤ２６２に作用するスラスト方向の力が減少し、ギヤ２６２を支持するギヤ軸２６３の剛性を下げたり、ギヤ２６２の軸受として、玉軸受の代わりに、スラストワッシャ２６４−１，２６４−２といった滑り軸受を用いることができる。従って、関節リンクユニット２０１の体積をより小さくでき、ロボットの骨格部に好適な細長い形状にできるとともに、関節リンクユニット２０１の軽量化および低コスト化が実現できる。
【００５３】
また、関節リンクユニット２０１の体積を小さくして、ロボットの骨格部に好適な細長い形状にすることにより、ロボット１０１の骨格部１３１が占める体積を小さくすることができ、ロボット１０１の外装のデザインの自由度を向上させることができる。さらに、ロボット１０１の骨格部１３１が占める体積を小さくすることにより、ロボット１０１の外装と骨格部１３１との間に空きスペースができ、配線などのその他の部品を有効に配置することができる。例えば、ロボット１０１の外装と骨格部１３１との間にできた空きスペースを利用して、配線に用いる線材を太くして、線材の抵抗を減らすことにより、ロボット１０１の消費電力の損失を低減することができる。
【００５４】
このようにして、ロボットの手または脚を構成する関節リンクユニットにおいて、関節の回動の中心に対してほぼ垂直な回転軸を中心に回転するモータと、傘歯車、クラウンギヤ、またはハイポイドギヤと、それを支える滑り軸受とを含み、モータにより出力された動力の回転方向を、ほぼ垂直な回転方向に変換する変換機構と、変換機構により伝達された動力の回動速度を減速し、ロボットの関節を回動する動力を出力する減速機構とを１つの筐体内に収納することで、ロボットの関節リンクユニットの回転駆動力を低下させずに、小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】従来の関節リンクユニットの構成の例を示す斜視図である。
【図２】従来の関節リンクユニットの別の構成の例を示す斜視図である。
【図３】本発明を適用したロボットの一実施の形態の外観構成の例を模式的に示す斜視図である。
【図４】図３のロボットの胴体部ユニットおよび脚部ユニットの骨格部の構成の例を示す斜視図である。
【図５】図３のロボットに用いられる関節リンクユニットの外観構成の例を示す斜視図である。
【図６】図３のロボットに用いられる関節リンクユニットの構成の例を示す立体断面図である。
【図７】図３のロボットに用いられる関節リンクユニットの構成の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１  ロボット，  １１１  胴体部ユニット，  １１３  脚部ユニット，  １３１  骨格部，  １４１  胴体部ユニット，  １４２  脚部ユニット，  １５１  関節部，  １５２  連結部，  １５３  足部，  ２０１  関節リンクユニット，  ２１１  構造体，  ２１２  構造体，  ２１３  構造体，  ２１３Ａ  突起部，  ２２１  連結部，  ２３１  モータ部，  ２３２  直交変換機構部，  ２３３  減速機構部，  ２４５  モータ出力軸，  ２６１  傘歯車，  ２６２  ギヤ，  ２６２Ａ  傘歯車，  ２６２Ｂ  平歯車，  ２６３  ギヤ軸，  ２６４  スラストワッシャ，  ２８１  ギヤ，  ２８１Ａ  平歯車，  ２８１Ｂ  平歯車，  ２８２  ギヤ軸，  ２８３  スラストワッシャ，  ２８４  最終段ギヤ，  ２８４Ａ  軸，  ２８５  軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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